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淺談濕法磷酸中三廢的綜合利用論文
關鍵詞：三廢治理；濕法磷酸；綜合利用
摘要：
目前磷肥生產(chǎn)企業(yè)，特別是濕法工藝放出的三廢對環(huán)境造成的危害很大，尤其是三廢的排出治理長期以來尚未得到全面控制。論述濕法磷酸中三廢的治理和綜合利用情況，為濕法磷酸中三廢的利用和開發(fā)提供了研究和參考的方向。
一、廢水。
濕法磷酸裝置的廢水來源：
1、過濾機沖洗濾布水（或稱沖盤水）。
2、泵密封水、跑冒滴漏和沖洗設備地坪水。
3、反應系統(tǒng)尾氣洗滌水。
4、濃縮、閃蒸冷卻和過濾機真空系統(tǒng)的冷卻水。
對于廢水的主要來源是磷酸系統(tǒng)。一般的處理方法是可以達到排放標準的，但是要排出大量的污水。因而要消耗大量的水，中和劑和動力且對環(huán)境還有不利影響。為了解決此類的問題。國內已研究成功污水封閉循環(huán)新工藝。當封閉循環(huán)裝置正常運轉時，整個磷酸系統(tǒng)無污水排放。但是如果要把全部的污水都實現(xiàn)封閉循環(huán)的話，又將帶來一系列問題。
1、對工藝的影響：由于中國的磷礦資源的多樣性。
各種礦石優(yōu)良不一。當然各種礦石產(chǎn)生的污水性質也可能不同。在我國一些磷礦就出現(xiàn)過循環(huán)使用污水后，自從將污水（特別是污水池中的水）加入稠漿槽進入磷酸系統(tǒng)，在正常的生產(chǎn)條件下，過濾餅出現(xiàn)板結現(xiàn)象，濕渣斗連續(xù)出現(xiàn)堵塞，在降低過濾機濾洗真空度后，但濾餅板結現(xiàn)象仍時有發(fā)生，有時還相當嚴重，結塊硬度較大。這部分污水進入酸系統(tǒng)后，整個系統(tǒng)結垢現(xiàn)象加劇，特別是閃蒸室、石墨換熱器內結垢堵塞比較嚴重，換熱管內結垢物帶有大量白色黏稠的硅酸鹽類。停止使用這部分污水后，系統(tǒng)工藝狀況逐漸恢復正常。
2、對酸系統(tǒng)設備的影響。
在處理后的污水進入酸系統(tǒng)后，設備負擔肯定會有所增加，另外。由于氯蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，攪拌器的槳葉。萃取槽、各個軸，過濾洗液泵及濃縮軸流泵的槳葉、軸等浸沒于液相中的運轉設備，其磨蝕較前均有不同程度的加劇。無論是磷礦還是磷酸中氯的存在對設備都有腐蝕作用，其腐蝕性隨其它雜質如硫酸、氟的相互作用及氯含量的增大、設備所處環(huán)境溫度的升高而加強。
二、廢氣。
磷酸生產(chǎn)的廢氣主要來自過濾機、熟化槽、貯槽和各處密封槽逸出的氣體和磷酸反應槽在反應以及冷卻過程中產(chǎn)生的氣體。廢氣中的污染物都是SiF4和HF，通常都用水洗滌，生成的稀氟硅酸溶液作為污水，送去處理后外排或循環(huán)使用。
我國大多數(shù)濕法磷酸裝置都是沿用鼓風冷卻方法，將空氣吹向磷酸反應槽液面使磷酸料漿冷卻，廢氣排出量約為12000——14000m3/t（P205計），少數(shù)裝置采用RP工藝，在磷酸反應槽內把料漿揚撒用空氣吹掃冷卻，其排氣量約為6000——7000m3/t（P205計）。大量的廢氣使其處理設備龐大，投資多，讓控制污染的困難加劇。最近幾年來，我國濕法磷酸裝置，其反應槽的磷酸料漿都采用了低位閃蒸真空冷卻工藝，使反應槽的廢氣量大為減少。該流程對氟的洗滌效率達99%。另外采用錯流洗滌器該裝置后，采用多級逆流洗滌，洗滌效率高、操作彈性大、設備容易清洗、作業(yè)率高。實踐表明排出物遠低于國家標準。
含氟廢氣吸收液的回收和利用：含氟廢氣吸收液的主要成分時氟硅酸，可用它做原料生產(chǎn)氟硅酸鈉Na2SiF6。氟化鋁，和冰晶石等副產(chǎn)品。
三、廢渣。
濕法磷酸生產(chǎn)有大量磷石膏的排出，無論從環(huán)境保護或經(jīng)濟效益，資源的合理利用方面來看都是一個亟待解決的重要問題。國外大多數(shù)工廠都作為廢棄物堆存，極少數(shù)工廠加以綜合利用，但是國內對此很重視。磷石膏在工業(yè)上主要用于制墻粉，石膏板，水泥緩凝劑等。硫酸銨以及硫酸和水泥。在農(nóng)業(yè)上主要用于作硫和鈣的補充來源。鹽堿土改良劑和某些農(nóng)藥的填料。石膏中含的少許五氧化二磷也具有一定的肥效。但是目前大多都是用大壩堆積起來，因為沒有找到一種經(jīng)濟技術都合理的方法。對于這種方法應該強化管理，避免雨水沖刷污染環(huán)境以及污染地下水。
（一）用于水泥工業(yè)和建材制品。
在某些情況下，為了延長水泥的凝結時間，增加水泥的最終強度，一般在水泥熟料中加入5%左右的石膏作為緩凝劑。但是其放射性元素度應該符合《建筑材料放射性核素限量》的要求，否則對環(huán)境有害。磷石膏經(jīng)過再漿，洗滌，凈化，降低了磷石膏中游離的P2O5和F的含量后入脫水機和烘干機，脫除了水分和部分氟的磷石膏經(jīng)冷卻后進入配料倉。焦炭和各種添加物經(jīng)過粉碎后也進入配料倉。配好的水泥生料加入煅燒窯，經(jīng)過一系列的除塵，凈化送入制酸。出煅燒窯的水泥熟料，經(jīng)冷卻加入部分緩凝劑等原料后，通過配料，粉碎即得到水泥產(chǎn)品。磷石膏因為有膠凝性，所以作為建材原料只要適當凈化處理后，脫水成半水合硫酸鈣，可產(chǎn)各種石膏墻體材料，如粉刷石膏、石膏板、建筑標準磚、燒結節(jié)能磚、免燒磚和裝飾吸聲板等。
�。ǘ┲屏蛩徜@和硫酸鉀以及改良土壤。
制硫酸基于簡單的復分解反應，CaSO4+(NH4)2CO3=(NH4)2SO4+CaCO3。目前制硫酸鉀，國內采用“二步法”。主要是使磷石膏中的硫酸鈣與碳酸氫銨反應得到硫酸銨和碳酸鈣，將碳酸鈣分離后，含硫酸銨的母液再在適宜條件下與氯化鉀反應，即制得硫酸鉀。磷石膏為酸性，PH在2.5～3.5之間。由于堿性土地上，可以顯著降低土壤堿性，有實驗得出，使用磷石膏后土壤的氯鹽，酸性顯著改善。
（三）磷石膏綜合利用需注意的問題。
磷礦石品種不同、生產(chǎn)工藝和污水處理方式的差異造成磷石膏雜質含量、理化性能波動很大，給廢物利用帶來一系列問題，使目標產(chǎn)品的質量波動大。若是作為建材制品，其放射性會對人帶來危害。如鐳等在衰變過程中會析出、擴散放射性氣體，導致人產(chǎn)生腫瘤、癌癥甚至死亡。因此只有作為摻雜劑少量使用，使其達到《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2001）的要求。因此，理論利用于實踐中，應根據(jù)礦源品位、廢渣理化性質等靈活選用回收利用的方式。
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